一种配合机器人打磨设备的耗材自动更换装置的制作方法

本实用新型涉及用于工件毛刺处理的打磨结构，具体的说是一种配合机器人打磨设备的耗材自动更换装置。

背景技术：

在表面处理行业中，有平面、曲面，直边需要使用砂光机搭配砂纸、海绵砂进行打磨，砂纸采用魔术贴的方式，与砂光机的托盘粘接在一起，人工使用的时候可以手动更换耗材，由于耗材消耗快，当应用到自动化领域时，机器人打磨设备中如果人手去更换耗材就有很大弊端，更换耗材的过程中机器设备只能暂停生产，影响效率，另外还存在安全隐患。

技术实现要素：

为了克服现有技术的以上缺陷和不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单，能够适用于配合机器人打磨设备的耗材自动更换装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型的一种配合机器人打磨设备的耗材自动更换装置，主体包括机架，所述机架一侧设有卸料装置，卸料装置一侧设有换料装置，所述换料装置下方设有储存耗材的料筒，料筒上方设有取料盘，所述的取料盘包括垂直设置在料筒内的耗材吸盘，所述耗材吸盘上设有升降杆，所述的升降杆连接有升降驱动块，所述升降杆的末端设有角度旋转推块；

所述的卸料装置包括设有卸料光电感应器的卸料面板，所述卸料面板上设有夹取废弃耗材的卸料夹爪，所述卸料夹爪下方设有卸料夹爪滑块和驱动卸料夹爪在卸料夹爪滑块上伸缩的卸料夹爪推块，所述卸料光电感应器与卸料夹爪推块相互关联；

所述的换料装置包括设有换料光电感应器的换料面板，换料面板下方设有驱动换料装置整体转动的旋转驱动块，换料面板上设有换料夹爪若干，所述的换料夹爪连接有换料夹爪滑块和驱动换料夹爪在换料夹爪滑块上伸缩的换料夹爪推块，所述的换料光电感应器与旋转驱动块和换料夹爪推块相互关联。

作为优选的，所述的耗材吸盘为气动吸盘。

作为优选的，所述的升降驱动块为液压缸或气缸。

作为优选的，所述的角度旋转推块为旋转气缸。

作为优选的，所述的卸料夹爪推块为液压缸或气缸。

作为优选的，所述的旋转驱动块为旋转气缸。

作为优选的，所述的换料夹爪推块为液压缸或气缸。

作为优选的，所述的卸料夹爪的头端呈直钩状，直钩状部分悬挂在卸料面板的外表面上，构成与打磨耗材厚度适配的预留间隙。

作为优选的，所述的换料夹爪的头端呈直钩状，直钩状部分悬挂在换料面板的外表面上，构成与打磨耗材厚度适配的预留间隙。

本实用新型的有益效果是：当机器人打磨设备将其手臂上的打磨头移动到卸料装置的卸料面板上前端，并将废弃的打磨耗材预放置在卸料面板一侧设置的卸料夹爪与卸料面板之间的预留间隙中，此时，卸料面板上设置的光电感应器感应到后让关联的卸料夹爪推块做收缩动作，完成之后，机器人打磨设备将其手臂向换料装置方向移动，即同时完成了废弃耗材的下料动作和下一步的预换料动作，该结构方式能够将两道工序一次性完成，加工效率高。

新旧打磨耗材通过卸料装置配合换料装置实现，整体结构简单高效，能够很好的配合机器人打磨设备更换耗材，过程中不需要人工直接参与更换耗材，不仅效率高，而且对于操作人员而言，能够很好保障加工的安全问题。

附图说明

图1是本实用新型的主体结构图。

图2是本实用新型换料装置部分的结构放大图。

图3是本实用新型卸料装置部分的结构放大图。

图4是本实用新型卸料夹爪部分的结构放大图。

图5是本实用新型换料夹爪部分的结构放大图。

图6是本实用新型料筒部分的结构放大图。

图中：1.机架 2.卸料装置 3.卸料光电感应器 4.卸料面板 5.卸料夹爪 6.卸料夹爪滑块 7.卸料夹爪推块8.换料装置 9.换料面板 10.旋转驱动块 11.换料夹爪 12.换料夹爪滑块 13.换料夹爪推块14.料筒 15.取料盘 16.耗材吸盘 17.升降杆 18.升降驱动块 19.角度旋转推块 20.换料光电感应器。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对本实用新型作进一步的阐述。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-6所示，本实用新型的一种配合机器人打磨设备的耗材自动更换装置，主体包括机架1，机架1一侧设有卸料装置2，卸料装置2一侧设有换料装置8，换料装置9下方设有储存耗材的料筒14，料筒14上方设有取料盘15，取料盘15包括垂直设置在料筒14内的耗材吸盘16（气动吸盘），通过耗材吸盘16吸附未使用的打磨耗材，例如打磨片等。

耗材吸盘16（气动吸盘）具有与打磨耗材平整表面相互接触的吸盘，通过接入气压，对打磨耗材进行吸附固定工作。

作为打磨耗材的传递结构，耗材吸盘16上设有升降杆17，升降杆17连接有升降驱动块18（液压缸或气缸），升降杆17的末端设有角度旋转推块19（旋转气缸），为了能够快速、准确的识别机器人打磨设备是否到达卸料装置2的工作位置进行下料和换料工作，卸料装置2包括设有卸料光电感应器3的卸料面板4，卸料面板4上设有夹取废弃耗材的卸料夹爪5，卸料夹爪5下方设有卸料夹爪滑块6和驱动卸料夹爪5在卸料夹爪滑块6上伸缩的卸料夹爪推块7（液压缸或气缸），卸料光电感应器3与卸料夹爪推块7相互关联，可以根据卸料光电感应器3所识别的情况，卸料夹爪5相应的进行伸缩夹紧动作。

作为高效的换料结构，换料装置8包括设有换料光电感应器20的换料面板9，换料面板9下方设有驱动换料装置8整体转动的旋转驱动块10（旋转气缸），换料面板9上设有换料夹爪11若干，换料夹爪11一般对称设置两组即可，换料夹爪11连接有换料夹爪滑块12和驱动换料夹爪11在换料夹爪滑块12上伸缩的换料夹爪推块13（液压缸或气缸），换料光电感应器20与旋转驱动块10和换料夹爪推块13相互关联，用以快速、准确的识别机器人打磨设备或取料盘15是否到达换料装置8的换料面板9位置上，然后换料夹爪11和/或旋转驱动块10对应做出抓取和/或转动切换的动作。

卸料光电感应器3和换料光电感应器20都是以光电器件作为转换元件的传感器，它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等，也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。

旋转气缸（也称摆动气缸），它是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。用于物体的转拉、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等，摆动气缸有齿轮齿条式和叶片式两大类，但这类旋转气缸都无法实现循环的旋转功能。

例如天银气缸开发了一款可360度无限循环的旋转气缸。可自由控制在90度，180度，270度等分度的功能要求，该款旋转气缸还能实现平面旋转（即旋转过程中行程无变化），待旋转至一定角度后，无需返回原轨迹就能完成上升或下降的功能。

为了能够更好的实现抓取耗材，卸料夹爪5和换料夹爪11的头端呈直钩状，直钩状部分悬挂在卸料面板4和换料面板9的外表面上，构成与打磨耗材厚度适配的预留间隙，该间隙能即作为打磨耗材固定部位。

本实用新型的工作原理是：

当机器人打磨设备将其手臂上的打磨头移动到卸料装置2的卸料面板4的前端，并将废弃的打磨耗材预放置在卸料面板4一侧设置的卸料夹爪5与卸料面板4之间的预留间隙中，此时，卸料面板4上设置的卸料光电感应器3感应到后与其让关联的卸料夹爪推块7做收缩动作，卸料夹爪推块7带动卸料夹爪5收紧，即固定夹住了废弃的打磨耗材。

完成之后，机器人打磨设备将其手臂向换料装置8方向移动，即同时完成了废弃耗材的卸料动作和下一步的预换料动作，该结构方式能够将两道工序一次性完成，明显提高加工效率。

此时，料筒14上方的取料盘15和换料装置8可以提前开始进行动作也可以根据实际情况，适当延后。

取料盘15通过垂直设置在料筒14内的耗材吸盘16（气动吸盘）将料筒14内的耗材进行吸附，然后通过升降杆17将耗材向上提升，当升降杆17将耗材向上提升到换料装置8的换料面板9位置时，通过角度旋转推块19（旋转气缸）旋转90°即可实现与换料面板9对接接合，换料装置8的换料面板9下方设置旋转驱动块10（旋转气缸）是可以带动换料装置8整体360°旋转的，实现两边灵活切换的目的，当需要与取料盘15对接接合时，即整体旋转180°即可。

换料夹爪11的收缩夹紧的工作原理同卸料夹爪5一样，换料光电感应器20的作用是能够识别到机器人打磨设备手臂上的打磨头和吸附有新打磨耗材的取料盘15是否到达结合的位置（即需要分别识别两个接合的节点），然后再进行相关动作。

当换料装置8的换料面板9板通过换料夹爪11完成了与取料盘15的打磨耗材的接合动作后（接合动作具体是指通过换料夹爪11将取料盘15上的耗材夹取住），再次通过旋转驱动块10带动换料装置8整体旋转180°，即实现了方向切换动作，整体翻转回去与当机器人打磨设备的手臂开始新打磨耗材的接合，收缩夹紧动作的工作原理也同卸料夹爪一样，完成接合后，机器人打磨设备更换完成了新打磨耗材。

本实用新型结构简单高效，能够很好的配合机器人打磨设备更换耗材，过程中不需要人工直接参与更换耗材，不仅效率高，而且对于操作人员而言，能够很好保障加工的安全问题。

本方案中的零件数量,尺寸，位置根据使用情况作出变更即可衍生出多款不同功能的产品，以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。